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校长蔡荣根院士科研团队在《Nature Astronomy》发表研究重要成果
发布时间: 2026-10-26 14:04
作者: 基础物理与量子科技研究院
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近日,宁波大学校长蔡荣根院士团队、*成人网址 基础物理与量子科技研究院李亮教授与意大利国际相对论天体物理中心、香港大学等多家国内外科研机构合作,在国际顶尖天文期刊《自然·天文学》(Nature Astronomy)上在线发表了一项重磅研究成果。研究团队发现了一个极其特殊的伽马射线暴(GRB 160425A),它在短短4分钟内,先后发生了一次典型的“短暴”和一次典型的“长暴”。这是天文学界首次在单一物理系统中观测到两类截然不同的伽马暴现象,对传统的伽马暴分类体系及其前身星物理模型提出了挑战。

伽马射线暴是自宇宙大爆炸以来最剧烈的爆发现象。长久以来,天文学家根据其持续时间将其分为两大类:持续时间大于2秒的“长伽马暴”通常被认为源自大质量恒星的核心坍缩,而持续时间小于2秒的“短伽马暴”则通常被认为源自双致密星(如中子星或黑洞)的并合。由于起源完全不同,这两类爆发在持续时间、光度、硬度、光谱延迟等观测特征上展现出截然不同的“面貌”,这也构成了伽马暴分类的基石。

由蔡荣根院士和李亮教授领衔的团队,将目光锁定在编号为GRB 160425A的历史事件上。通过深入挖掘国际重要科学卫星-尼尔·格雷尔斯雨燕天文台(Neil Gehrels Swift Observatory)的观测数据,研究团队发现,该爆发实际上由两个独立的子爆发组成,中间相隔了近4分钟的“死寂期”。其中,第一个爆发(G1)持续仅约1.7秒,表现出典型的短暴特征;第二个爆发(G2)持续约51.2秒,表现出典型的长暴特征。

李亮教授解释道:“最令人惊讶的是,当我们把几乎所有能够衡量伽马暴类别的标准指标-比如持续时间、硬度比、最小变化时标、光谱延迟以及Amati关系等,用在这两个子爆发上时,它们分别完美地落在了短暴和长暴的阵营里。但通过多波段余辉观测确认,这两次爆发来自同一个宿主星系,这就意味着合并起源的短暴和坍缩起源的长暴的印记,在同一个物理系统中同时出现了。”

论文合作者、意大利国际相对论天体物理中心王瑜教授指出:“GRB 160425A在短短四分钟内先后表现出两种通常被认为来自不同天体起源的爆发特征,这意味着,要么同一个中心引擎能够产生远比我们预想的更复杂的爆发过程,要么存在一种尚未被认识的天体系统,能够在如此短的时间内触发两种不同的爆发机制。”

论文合作者、香港大学张冰教授指出:“GRB 160425A是一个真正的异类。它为我们提供了一个无可辩驳的证据,证明我们所知的两类伽马暴可以在同一个天区、几乎同一时间发生。这不仅挑战了形态学分类,更对前身星模型提出了新课题。”

研究证实,这既不是长暴前面附带的前兆爆发,也不是短暴后面跟随的延伸辐射。因为G1和G2的物理特征差异过于悬殊,且G1的峰值亮度甚至高于G2。这种前所未有的观测现象,要求天文学家重新审视现有的理论框架。现有的恒星演化理论极难预言:在同一个双星系统中,为何能在如此短的时间间隔内,先后触发两种不同机制的极端爆发。

宁波大学为论文的第一完成单位和第一通讯单位,宁波大学基础物理与量子科技研究院李亮教授为第一作者兼共同通讯作者;校长蔡荣根院士为论文的第一通讯作者,在科研平台建设、课题方向把控以及关键科学问题的突破上,均做出了重要指导与实质性贡献; 意大利国际相对论天体物理中心的王瑜研究员和香港大学的张冰教授为共同通讯作者。该研究工作得到了基金委卓越创新研究群体、宁波市顶尖人才计划及宁波市甬江人才工程创新人才项目的资助。

《Nature Astronomy》(自然天文学,Online ISSN: 2397-3366)是《自然》旗下天文学领域的专业子刊,主要刊登天文学、天体物理与行星科学领域具有重大突破的创新性原创研究、综述及评论文章,是国际天文学界公认的顶级期刊。该论文是宁波大学首次以第一完成单位在《Nature Astronomy》发表的研究成果,也是*成人网址 首次以第一完成单位发表的大子刊级别的研究论文,标志着学院在基础物理与天文前沿研究领域取得了重大突破。

论文链接://www.nature.com/articles/s41550-026-03007-0